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Kurvenstabilisator für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kurvenstabilisator für Kraftfahrzeuge,
der Anwendung einer "Variofe erung" ermöglicht, die beim schnellen Durchfahren einer
Kurve, aber auch beim starken Bremsen auftretenden Lageveränderungen der Karosserie
des Kraftfahrzeugs, welche in der ungleichen Beanspruchung der Schwingungsdämpfer
ihre Ursache haben, voll auszugleichen.
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Es sind Schwingungsdämpfer bekannt, die mit einer IIuftfederung so
kombiniert sind, daß sowohl die Federhärte als auch der Hub des Schwingungsdämpfers
eingestellt werden kann, und zwar dadurch, daß in dem Druckraum des Schwingungsdämpfers
erhöhter ueberdruck oder Normaldruck des pneumatischen Druckmittels, z.B. der Druckluft
hergestellt oder abgebaut wird.
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Auch der Kurvenstabilisator für Kraftfahrzeuge nach der Erfindung
setzt Kraftfahrzeuge voraus, deren Räder, insbesondere die Vorderräder, über derartige
pneumatische, im Hub und/oder der Federhärte veränderbare Schwingungsdämpfer abgefedert
sind.
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Zur Lösung der Aufgabe, die Lage des Fahrzeuges sowohl in der Kurve,
als vorzugsweise auch bei starken positiven und negativen Beschleunigungen (Bremsen)
zu halten und die zusätzlichen Beschleunigungskräfte auf drne Schwingungsdämpfer
abzufangen, ist dieser Kurvenstabilisator dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume
der Schwingungsdämpfer über getrennt steuerbare Verbindungsleitungen an einen Druckgas-,
vorzugsweise Druckluftgeber, insbesondere einen Druckgas- (Luft-)speicher angeschlossen
sind und daß ein vorzugsweise in Fahrtrichtung und senkrecht dazu auf Beschleunigungen
ansprechender Sensor vorgesehen ist, über den die Verbindungen zwischen Druckreservoir
undden Druckräumen der Schwingungsdämpfer zur Stabilisierung des Eraftfahrzeuges
auf der Straße geöffnet oder wieder geschlossen werden, je nach der Größe der Bescheunigungskräfte
in den genannten Richtungen.
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Bei dem Kurvenstabilisator nach der Erfindung werden also an sich
bekannte $chwingungsdampfer (Stoßdämpfer) verwendet, die aber im Gegensatz zu bisher
bekannten Verwendungsmöglichkeiten variabel abhängig von einem Sensor, der auf die
verschiedenen Beschleunigungskräfte anspricht und Steuerungsfunktionen auslöst,
betätigt werden. Hierbei wird im besonderen Wert gelegt auf die Steuerung der Schwingungsdämpfer
an der Vorderachse, da dort sowohl bei einer Kurvenfahrt als auch bei einem Bremsvorgang
die Schwingungsdämpfer besonders stark eingefedert werden, wodurch sich die Karosserie
bei der Kurvenfahrt nach a7nßen und beim Brensem nach vorne neigt. Durch die Verwendung
des Stabilisators nach der Erfindung kann dann auch selbst bei sportlichen Wagen
eine sehr viel weichere Federung als bisher eingesetzt werden, da, wie erwähnt,
das Neigen der Karosserie durch die auftretenden Beschleunigungskräfte praktisch
völlig ausgeglichen wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform nach der Erfindung wird
ein Druckluftspeicher vorgesehen, der mit den einzelnen Druckräumen der verschiedenen
Schwingungsdämpfer, insbesondere der Schwingungsdämpfer an der Vorderachse über
getrennte Beitungen verbunden ist, wobei zur Steuerung der Verbindung zwischen Druckluftspeicher
und Druckraum jeweils ein von dem Sensor gesteuertes Magnetventil vorgesehen wird.
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Um nach Abklingen der Beschleunigungskräfte möglichst rasch den Normalzustand
in den Druckräumen der einzelnen Schwingungsdämpfer herzustellen, empfiehlt es sich
gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens, Jedem Schwingungsdämpfer einen
ebenfalls über ein Magnetventil steuerbaren Entlüftungsstutzen zuzuordnen, der immer
dann freigegeben wird, wenn das die Verbindung zwischen dem Druckreservoir und dem
Druckraum der Schwingungsdämpfer herstellende Ventil geschlossen ist.
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Für den Kurvenstabilisator nach der Erfindung können als Sensor zur
Ermittlung und Ausregelung der in Bahrtrichtlung bzw. senkrecht dazu auftretenden
Beschleunigungskräfte die verschiedenartigsten Schalter verwendet werden So ist
beispielsweise denkbar,für die Beschleunigungskräfte in Fahrtrichtung einen einfachen
Quecksilberschalter vorzusehen, der bei einem Bremsvorgang durch die Beschleunigung
des Quecksilbers im Schalter den zur Steuerung des Magnetventils in der Druckleitung
notwendigen Stromkreis schließt. Dazu kann ein einfacher Fliegkraftschalter verwendet
werden, der dieselbe Funktion beim Kurvenfahren erfüllt.
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Im Interesse eines möglichst einfachen Aufbaus, einer robusten Stabilisatoranlage
und auch einem einfachen Aufbau und einfacher Justiermöglichkeit wird gemäß einer
besonders wichtigen und . vorteilhaften Weiterbildung vorgeschlagen, denSensor für
die Beschleunigungskräfte aus einem kreisbogenförmig gebogenen Rohr zu
bilden,
das so im Fahrzeug angeordnet ist, daß die Mitte des Bogens am tiefsten liegt und
die freien Enden in Fahrtrichtung nach oben zeigen, daß in dem Rohr zwei Kugeln
aus gutleitendem Material angeordnet sind und daß die freien Enden des Rohrs geschlossen
sind und zwei Kontakte tragen, die durch die Kugeln überbrückt werden können.
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Einzelheiten dieses Sensors sowie des gesamten Stabilisators werden
im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten schematischen Ausführungsbeispieles
erläutert.
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Die mit 1 und 2 bezeichneten Schwingungsdämpfer sind Stoßdämpfer,
die mit einer Luftfederung kombiniert sind. Diese Stoßdämpfer sind beispielsweise
links und rechts an der Vorderachse bzw. den Radaufhängungen der Vorderräder'zur
Abfangung der Stöße und Dämpfung der Schwingungen in einem Kraftfahrzeug eingebaut.
Ihre Druckräume ii und 12 sind über ein im folgenden noch im einzelnen beschriebenes
Druckleitungssystem mit dem Druckreservoir in Borm eines Druckspeichers 3 verbunden.
In diesem Druckspeicher herrscht ein ueberdruck von beispielsweise 5 atu, An dieser
Stelle kann selbstverständlich auch jeder andere Druckluftgeber, z. B. eine Pumpe
angeordnet werden, die ständig einen entsprechenden Uberdrück am, Eingang des Leitungssystems
zur Verfugung hält. t
In der Leistung zum Schwingungsdämpfer 1 ist
das Magnetventil 4 und in der Leitung zun Schwingungsdämpfer 2 das Magnetventil
5 angeordnet. Darüber hinaus geben die Magnetveetile 6 bzw. 7 jeweils eine Entlüftung
für die Druckräume ii bzw. 12 der Schwinguiigsdämpfer 1 und 2 frei.
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Der die Beschleunigungskräfte beim Bremsen bzw. Kurvenfahren auswertende
Sensor 8 besteht aus einem kreisförmig gebogenen Rohr, das so in das Fahrzeug eingebaut
ist, daß die Biegung in zwei Ebenen, nämlich in Fahrtrichtung und nach oben wirkt.
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Es sei an dieser Stelle schon darauf hingewiesen, daß hinsichtlich
der Ausbildung dieses Rohres die verschiedensten Formen denkbar sind, wobei in jedem
Fall ein Ruhepunkt für zwei Schaltkugeln vorhanden sein muß und zwei von diesem
Ruhepunkt aus schräg nach aussen und oben verlaufende Führungen für diese Schaltkugeln
vorhanden sein müssen.
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Der Sensor 8 weist im Inneren zwei Kugeln 9 auf. Die Enden des Rohres
sind abgeschlossen und auf jeder Seite mit einem Kontaktpaar 10 versehen.
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Bei einer Linkskurve des Fahrzeugs, in welchem der Stabilisator .
nach der Erfindung eingebaut ist, bewegen sich beiide Kugeln nach rechts, wodurch
die an der rechten Seite angeordneten Kontakte 10 geschlossen werden. Dadurch wird
das Magnetventil 5 geöffnet und
die Preßluft aus dem Reservoir
3 kann in den Druckraum 12 des Schwingungsdämpfers 2 strömen. Das Magnetventil 7
hingegen ist in Arbeitsstrom geschaltet und arbeitet entgegengesetzt zum Magnetventil
5, d. h. es wird in diesem Fall geschlossen. Nach dem Durchfahren der Kurvc rollen
die Kugeln in dem Rohr 8 zurück, wodurch die Kontakte an der rechten Seite wieder
öffnen und dem-5 entsprechend schließt das Magnetventil/ und das Magnetventil 7
spricht an und entlüftet den Druckraum 12 des Schwingungsdämpf,ers 2. Bei einer
Rechtskurve laufen die Kugeln auf die linke Seite und betätigen entsprechend die
Magnetventile 4 und 6.
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Wird bei einer Geradeausfahrt sehr stark gebremst, so bewegt sich
eine der Kugeln nach links und die andere nach rechts, so daß, wie ohne weiteres
aus der Zeichnung zu ersehen ist, beide Scliwingungsdämpf er zusätzlich mit Preßluft
gefüllt werden, so daß das Eintauchen" der vorderen Wagenpartie verhindert wird.
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Im Rahmen der Erfindung kann der Stabilisator selbstverständlich in
der verschiedensten Weise abgewandelt werden. Insbesondere ist es möglich, auch
die hinteren Räder in die Stabilisierung miteinzubeziehen und beispielsweise bei
einer Rechts und Linkskurve entsprechend zu steuern. Auch andersgeartete Ventile
und Entlüftungssteuerungen sind im Rahmen der Erfindung denkbar. Insbesondere kann
anstelle von zwei Magnetventilen ein Dreiwegeventil vorgesehen werden, das abhängig
von der Lage der Kugeln im Sensor umgeschaltet wird.
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Patentansprüche:
L e e r s e i t e